Формулы для расчета географической близости
Мне нужно реализовать поиск гео-близости в моем приложении, но я очень озадачен относительно правильной формулы для использования. После некоторых поисков в Интернете и в StackOverflow я обнаружил, что решения:
ИспользоватьФормула HaversineИспользоватьФормула расстояния большого кругаИспользоватьПространственный поиск в базе данныхВариант № 3 действительно не вариант для меня банкомат. Теперь я немного сбит с толку, так как всегда думал, чтоФормула расстояния большого круга а такжеФормула Haversine мысинонимичный но видимо я ошибся?
Формула Хаверсина http://i46.tinypic.com/30shbn6.png
Приведенный выше снимок экрана был взят из удивительногоGeo (близость) Поиск с MySQL бумага, и использует следующие функции:
ASIN, SQRT, POWER, SIN, PI, COS
Я также видел изменения отта же формула (Сферический закон косинусов), как этот:
(3956 * ACOS(COS(RADIANS(o_lat)) * COS(RADIANS(d_lat)) * COS(RADIANS(d_lon) - RADIANS(o_lon)) + SIN(RADIANS(o_lat)) * SIN(RADIANS(d_lat))))
Это использует следующие функции:
ACOS, COS, RADIANS, SIN
Я не эксперт по математике, но эти формулы одинаковы? Я сталкивался с некоторымибольше вариаций и формул (такой какСферический закон косинусов иVincenty-х формулы - что кажется наиболее точным), и это еще больше смущает меня ...
Мне нужно выбрать хорошую формулу общего назначения для реализации в PHP / MySQL. Может кто-нибудь объяснить мне различия между формулами, которые я упомянул выше?
Какой из них самый быстрый для вычисления?Какой из них дает наиболее точные результаты?Какой из них является лучшим с точки зрения скорости / точности результатов?Я ценю ваше понимание этих вопросов.
На основеtheonlytheory ответ Я проверил следующие формулы расстояния большого круга:
Винсенти ФормулаФормула HaversineСферический закон косинусовВинсенти Формула однако медленноэто довольно точно (до 0,5 мм).
Формула Haversine Это намного быстрее, чем Формула Винсенти, я смог выполнить 1 миллион вычислений примерно за 6 секунд, что вполне приемлемо для моих нужд.
Сферический закон формулы косинусов показал, чтопочти в два раза быстрее как формула Haversine, иразница в точности - пренебрежение для большинства случаев использования.
Вот несколько тестовых локаций:
Google HQ (37.422045
, -122.084347
)Сан-Франциско, Калифорния (37.77493
, -122.419416
)Эйфелева башня, Франция (48.8582
, 2.294407
)Оперный театр, Сидней (-33.856553
, 151.214696
)Google HQ - Сан-Франциско, Калифорния:
Винсенти Формула:49 087.066 meters
Формула Haversine:49 103.006 meters
Сферический закон косинусов:49 103.006 meters
Google HQ - Эйфелева башня, Франция:
Винсенти Формула:8 989 724.399 meters
Формула Haversine:8 967 042.917 meters
Сферический закон косинусов:8 967 042.917 meters
Google HQ - Opera House, Сидней:
Винсенти Формула:11 939 773.640 meters
Формула Haversine:11 952 717.240 meters
Сферический закон косинусов:11 952 717.240 meters
Как вы можете видеть, естьнет заметной разницы между формулой Хаверсин и сферическим законом косинусов, однако обарасстояние до 22 километров по сравнению с формулой Винсенти, потому что она использует эллипсоидальное приближение Земли вместо сферического.